С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Что такое кардан в автомобиле

Что такое кардан в автомобиле


Карданный вал: что это такое?

Карданный вал (кардан) — это устройство для передачи крутящего момента между осями, которые расположены друг к другу под углом. В автомобиле он преимущественно передает крутящий момент от коробки передач или раздаточной коробки к задней и передней осям. Прообраз этого механизма был создан еще в XVI веке, в автомобилестроении он начал применяться в конце XIX века и с тех пор не претерпел кардинальных изменений конструкции. Сегодня карданную передачу устанавливают исключительно на полно- и заднеприводные автомобили.

Виды карданных валов

Основное отличие между карданными валами заключается в типе их соединения. В зависимости от назначения кардана шарниры могут передавать крутящий момент синхронно либо неравномерно. В автомобилях с передним приводом используется исключительно первый тип.

Другой характеристикой карданной передачи является количество приводов. Многоприводные механизмы применяются для передачи части крутящего момента двигателя на вспомогательное оборудование, это чаще всего применяется в сельскохозяйственной технике и автомобилях повышенной проходимости. Одноприводные механизмы распространены в легковом и грузовом транспорте.

Карданная передача может состоять из нескольких секций, соединенных между собой шарнирами. Большинство легковых и грузовых автомобилей оснащаются многосекционными валами, а вот спортивные модели имеют односекционный вал, что позволяет значительно ускорить передачу крутящего момента.

Применение

Использование карданного вала для передачи крутящего момента от КПП позволило инженерам:

  1. Располагать коробку передач не только параллельно осям, благодаря чему пространство кузова используется более эффективно.
  2. Передавать вращение на ведущие оси равномерно.
  3. Обеспечить жесткую связку вторичного вала КПП и ведущих колес, не препятствуя незначительной деформации подвески и перемещению колес относительно кузова, что неизбежно происходит при движении по пересеченной местности.

Однако кардан применяется в автомобилях и для других целей:

  • как элемент рулевого управления;
  • для организации отбора части крутящего момента;
  • для переключения между движением в режиме полного и заднего привода на некоторых моделях внедорожников.

Принцип работы карданного вала

Секция кардана состоит из центрального вала, который, как правило, представляет собой полую металлическую трубу, оснащенную креплениями на концах. Передача крутящего момента происходит с помощью вращения «вилок», соединенных с крестовиной. Максимальный угол между элементами вращения различается в зависимости от модели кардана, большую часть движения этот параметр не должен превышать установленных норм, в противном случае крестовина испытывает повышенную нагрузку.

Передняя часть карданного вала соединяется с КПП с помощью скользящего шлицевого соединения. Это необходимо, поскольку во время движения колеса автомобиля могут находиться на разном уровне, что приводит к изменению расстояния от КПП до моста. Скользящее соединение подразумевает перемещение «вилки» синхронно с изменением положения колес, что существенно снижает нагрузку на игольчатые подшипники крестовины по сравнению с жестким креплением.

Даже самые надежные механизмы подвержены износу. Поскольку крестовины карданного вала не предусматривают возможность ремонта, то возникает необходимость их замены. Заказать карданные передачи и отдельные крестовины от производителя с доставкой по всей территории РФ можно на сайте завода Камский автоагрегат.

Карданный вал автомобиля

2322 Просмотров

Карданный вал – конструкция, которая включена в структуру трансмиссии заднеприводных и полноприводных авто, поскольку такие авто нуждаются в подаче крутящего момента (вращения) от движка к редукторам заднего и переднего мостов. Именно эту функцию посредством работы КПП выполняет данное устройство.

Механизм карданного вала

Основополагающие детали:

  • подвесной подшипник;
  • двойной шарнир;
  • скользящая вилка;
  • различные промежуточные уплотнения (сальники, прокладки);
  • разнообразные крепежные устройства.

По своей технологии – это тонкостенная полая труба, с установленными на ней неподвижной вилкой шарнира с одной стороны и подвижной вилкой и шлицевым соединением с другой. Относительно того, какая модель авто и какого типа КПП на нем, карданный вал бывает из 2-х или 3-х секций (передний кардан, промежуточный кардан и задний кардан). Односекционный вал содержит центральную часть и 2 наконечника, имеющих крестовины на концах.

Механизм одновременно предстает и в роли опоры для иных элементов авто.

В зависимости от модели машины, ее размеров, особенностей, карданная конструкция имеет различную массу и конструкцию. Маленькие карданы сделаны цельными и сплошными, что усиливает их промежуточную роль.

Изготовление карданных валов, как правило, основано на стали. Данный материал позволяет добиться минимального веса и габаритов при максимальной функциональности.

Части кардана

Работоспособность устройства обеспечивается шарнирами, в основе которых лежат крестовины. Крестовины обеспечивают способность вращения для 2-х сопряженных валов, углы которых изменяются относительно друг друга. Самый большой КПД наступает в момент достижения углом вращения отметок 0°-20°. Если же угол больше, крестовина подвергается сильным перегрузкам. А так же вал теряет баланс, и ощущаются колебания.

Очередной немаловажной составляющей является раздвижное шлицевое соединение карданного вала. Принцип его работы таков. Коробка передач, соединенная к одному краю вала, туго закреплена во внутренней области кузова авто, а редуктор моста, соединенный с другой стороны вала, связан с подвеской. Во время пересечении неровности промежуток меж трансмиссией и редуктором моста удлиняется. Вследствие чего валу необходимо растянуться (в том числе и передний кардан, и задний кардан). А шлицевое соединение с сальником в виде уплотнителя гарантирует безопасное растягивание устройства.

Так же в системе имеется подвесной подшипник карданного вала. На него приходится обязанность вспомогательной опоры для 1-й из составляющих вала (например, задний кардан). Кронштейн подшипника, уплотненный сальником и смазанный смазкой, прикрепляется к кузову и удерживает деталь (к примеру, задний кардан), не давая ей вращаться. Число подшипников равно числу элементов, составляющих вал.

Особой ролью во вращении является длина вала.

Если конструкция состоит из 2-х половин, то передняя – это промежуточный кардан, а вторая – задний кардан. А если состоит из 3-х, то первая – это передний кардан, серединная – промежуточный кардан, и конечная – задний кардан. Эти элементы соединены с помощью промежуточной опоры и ею же фиксируются к кузову авто.

В процессе работы длина вала может меняться. Для этого на нем устанавливается шлицевое соединение с уплотняющим сальником и специальной смазкой.

Карданная передача с шарнирами из одинаковых угловых скоростей

Технология передачи в авто с шарнирами из одинаковых угловых скоростей, зачастую, находит применяемость в машинах с передним приводом. Эта схема необходима для соединения дифференциала с движителем колес. Такая конструкция имеет 2 одинаковых шарнира, смазанных смазкой, с которыми связан передний карданный вал, передающий вращение. Ближайший к валу шарнир называется внутренним, а противоположный – внешним. Передний кардан, имея необходимое количество смазки, обеспечивает снижение уровня шума независимо от вида и размера шарнира.

Данный механизм может быть использован и в авто с задним приводом.

Преимущества

  • Устойчивость к большим нагрузкам. Некоторым транспортным средствам (например, лимузины, белазы и другие тяжеловесные авто) нужна особо надежная передача вращения к заднему мосту. Ведь ведущие задние колеса в таких автомобилях – это очень важный аспект.
  • Доступность ремонта. За счет различных составляющих при возникновении той или иной поломки, можно заменить только одну конкретную запчасть. Нет необходимости заменять полностью весь узел механизма. Это и не так дорого, и процесс замены наиболее легкий.

Недостатки

  • Габариты и вес карданного механизма. Чем больше и тяжелее автомобиль, тем больше в размерах и весе будет кардан. Соответственно, общая масса авто увеличивается, и, кроме этого, приходится уменьшить габариты салона.
  • Посторонние колебания. Дополнительный узел, который может иметь карданный вал, несмотря на смазку и на прочную фиксацию, так или иначе будет создавать некую вибрацию, ощущаемую как водителем через коробку передач, так и пассажирами в салоне транспортного средства.

Нарушения работоспособности

  1. Главным нарушением в работе карданной конструкции представляется разбалансировка. Данная проблема возникает в результате несоответствия нормам и неверной фиксации зазоров в крестовинах во время установки механизма. Сами производители часто не следят за правильной фиксацией зазоров. Сначала появляется дисбаланс, который проявляется в виде вибрации, передающейся на шаровую и ощущаемой при переключении скорости на рычаге коробки передач. Затем, начинается процесс стремительного изнашивания запчастей конструкции и шаровой в том числе. В итоге, повышается вероятность потери автомобилем равновесия и возникновения серьезной аварийной ситуации. Поэтому не стоит пренебрегать правилами, следует своевременно проводить осмотр и по необходимости ремонт изношенных запчастей.
  2. Появление стука в деталях коробки передач в момент начала езды, при быстром увеличении скорости или смены передачи. Такое может происходить при:
    • уменьшении прочности соединений на резьбе крепежных запчастей фланцев и соединяющей муфты карданной передачи;
    • наличии сверхдопустимого зазора в шлицевой части или в подшипниках крестовины. Большее внимание нужно уделять крестовине, ее сальнику и наличию смазки, так как именно крестовина может стать основным источником скрежета, требует более частой замены – каждые 10 000 км. Реже чем крестовина, но все таки часто, портится подвесной подшипник и его сальник или появляется зазор в карданном шарнире;
    • срезание шлицов. Происходит это таким образом: начинает растягиваться цепь в раздатке и образовывается люфт. Из-за люфта цепь перескакивает по зубьям шестеренкой раздатки, что на разной скорости создает мощные ударные нагрузки на шлицы переднего кардана и раздатки. При такой неисправности из-под машины слышны громкие металлические шумы. Даже на оригинальной детали с пробегом 250 000 км высока вероятность того, что шлицы срежутся, и у вала не будет полного входа в раздатку. Т.к. в момент сокращения и растяжения кузова автомобиля при езде карданный вал то входит глубоко в раздатку, то выходит из раздатки. В принципе, избавиться от этой проблемы на пару лет можно, заменив старый кардан на новый, но с шлицевым соединением большей длины. Однако главная причина заключается в растянутой цепи раздатки. Поэтому рекомендуется заменить карданный механизм вместе с цепью. А в случае, если потребуется ремонт или замена раздатки, важно учитывать все характеристики фланца на раздатке (размеры и число шлицевых соединений, внешний диаметр и диаметр по глубине шлицов).

Сильное дребезжание и колебания машины при езде так же могут возникать по причине:

  • недопустимого изгиба валов;
  • неправильной фиксации и не соблюдения монтажных меток;
  • выхода из строя центральной втулки фланца промежуточной муфты или вторичного кольца вала трансмиссии;
  • поломки подвесной опоры кардана;
  • слабого присоединения поперечной опоры на резьбе;
  • сверхдопустимого зазора в игольчатых подшипниках крестовины;
  • ослабления соединяющей гайки вилки коробки передач;
  • отсутствия смазки в шлицах.

Утечка смазки случается из-за разрушения сальника шлицевого отдела или сальника подшипников крестовин коробки.

Заключение

Карданный механизм – другими словами труба, ведущая от КПП к заднему дифференциалу, который в дальнейшем распределяет нагрузку от вращения каждому колесу.

В случае появления вибрации или скрежета во время езды, обязательно и безотложно необходимо заняться осмотром и ремонтом вышедших из строя элементов кардана. Помимо того, что одной из характеристик кардана является ремонтопригодность запчастей авто, своевременная его починка обезопасит дальнейшую эксплуатацию транспортного средства.

Карданный вал

Карданный вал – это важный узел трансмиссии, передающий крутящий момент от двигателя непосредственно к колесам. Деталь обычно устанавливается только на заднеприводные автомобили внедорожники с полным приводом. Если передние колеса являются ведущими, деталь в автомобиле попросту не нужна. Кардан обеспечивает плавность хода без потери мощности.

Конструкция достаточно простая, значительных изменений с 20-го века так и не появилось. Устройство и принцип работы карданного вала идентичны во всех автомобилях.

Разновидности и функции карданного вала

Карданный вал – это длинная металлическая труба, которая состоит из двух частей, соединенных между собой шарниром.

Основная функция заключается не только в передаче вращения от коробки к редуктору, но и в обеспечение жесткой связки колес. Крутящий момент передается под определенным углом – кардан обеспечивает плавность и необходимый наклон, скрадывая незначительные смещения автомобильной рамы.

Производят деталь из чугуна, алюминия и стали. В современных автомобилях используется последний вариант, он считается самым надежным.

Однако существует несколько разновидностей карданного вала, давайте разберемся.

По наличию подшипников

  • Две опоры - без подвесных подшипников
  • Три опоры – один подшипник (применяются в большинстве авто)
  • Четырех опорный – два подвесных подшипника (на автомобилях бизнес сегмента)

По виду крепления

  • На крестовине - деталь отвечает за направление осей крутящего момента.Это отличный вариант для города, предлагаемый во всех стандартных комплектациях заднеприводных авто. Однако те, кто любит бездорожье и частые поездки на дачу, меняют карданный вал на вариант со ШРУС-ом – чувствуется меньше вибрации и тряски.
  • С шарнирами угловых скоростей (ШРУС) карданный вал легко перемещается, проглатывая ямы и увеличивая комфорт водителя и пассажиров.
  • Сдвоенный кардан – хорош на трассе. Высокая скорость и плохая дорога - его стихия. Составной механизм на внедорожниках – обычное явление.
  • На эвольвентных шлицах. Они имеют особую форму, которая не позволяет механизму быстро изнашиваться.

Несмотря на то, что разновидностей креплений много, система функционирует одинаково. В зависимости от вида, водитель может чувствовать вибрацию и неровности на дороге или ездить спокойно в течение многих лет.

Диагностика и ремонт

Посторонние звуки (шум, стук, гул) могут многое сказать о неисправности кардана, особенно если отчетливо слышны на высокой скорости.

Для проведения диагностики требуется подъемник. Также, необходимо обеспечить свободное вращение колес. Обычно карданный вал проверяется с несколько этапов:

  1. Осмотр соединительных элементов – подшипника и крепления эластичной муфты. Везде должны присутствовать шайбы и болты.
  2. Проверка шлицы. При ручном вращении не должно быть люфта.
  3. Мастер должен проверить шарниры с помощью отвертки. Люфт в исправном механизме должен отсутствовать.
  4. Проверяется эластичная муфта – она не должна иметь трещин и иных механических повреждений.
  5. Вручную проверяется и подшипник – он должен крепко стоять на месте. В ином случае, заменяются крестовины.

Если неисправность не выявляется вручную, необходимо проверить карданный вал на особом стенде, который имеется только в сервисе.

Последующий ремонт карданного вала осуществляется на спец. оборудовании в сервисе.

Ответы@Mail.Ru: Что такое кардан и подшибники?

кардан это такая штука в машине, которая двигает поршня, чтоб машина ехала, а подшибник это металлические шарики, чтоб все крутилось!

А тебе зачем? Карданная передача — конструкция, передающая крутящий момент между валами, пересекающимися в центре карданной передачи, и имеющими возможность взаимного углового перемещения. Широко используется в различных областях человеческой деятельности, когда трудно обеспечить соосность вращающихся элементов. Карданный вал служит для передачи крутящего момента от коробки передач (раздаточной коробки) к ведущим мостам в случае классической или полноприводной компоновки. Также используется в травмобезопасной рулевой колонке для соединения рулевого вала и рулевого исполнительного механизма (рулевого редуктора или рулевой рейки) . Карданная передача имеет существенный недостаток — несинхронность вращения валов, увеличивающуюся при увеличении угла между валами, что исключает возможность применения карданной передачи во многих устройствах, например, в трансмиссии переднеприводных автомобилей. Шарнир равных угловых скоростей (ШРУС) — более совершенная конструкция того же назначения, из названия которой следует, что она обеспечивает синхронность вращения валов. Подшипник — это техническое устройство, являющееся частью опоры, которое поддерживает вал, ось или иную конструкцию, фиксирует положение в пространстве, обеспечивает вращение, качание или линейное перемещение с наименьшим сопротивлением, воспринимает и передаёт нагрузку на другие части конструкции.

КАРДАН а, м. То же, что карданный механизм или карданный вал. КАРДАННЫЙ ая, -ое (спец.) . 1. карданный механизм - механизм, служащий для передачи вращения между валами, расположенными под углом друг к другу. 2. карданный вал - вал в таком механизме. Подшипники - это технические устройства, являющиеся частью опор вращающихся осей и валов. Они воспринимают радиальные и осевые нагрузки, приложенные к валу или оси, и передают их на раму, корпус или иные части конструкции. При этом они должны также удерживать вал в пространстве, обеспечивать вращение, качание или линейное перемещение с минимальными энергопотерями. От качества подшипников в значительной мере зависит коэффициент полезного действия, работоспособность и долговечность машины.

Кардан (двойная педаль, double pedal) — устройство из арсенала метальных барабанщиков. Представляет собой две педали с двумя колотушками, закрепленными на правой (но бывают варианты и для левшей) педали. Та педаль, на которой крепятся колотушки, управляет только одной из двух колотушек, вторая колотушка приводится в движение другой педалью через карданную передачу. В этих же педалях в ролик впрессован подшипник и крутится он довольно легко. Что, типа, круто.

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости